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TPFINAL Electroacústica – DISEÑO DE SALA DE CONFERENCIAS
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Asignatura: Asignatura: ELECTROACÚSTICAELECTROACÚSTICA
INGENIERÍA ELECTRÓNICAINGENIERÍA ELECTRÓNICAFacultad de IngenieríaFacultad de Ingeniería
Universidad de Buenos AiresUniversidad de Buenos Aires
Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
“Diseño acústico de una sala de conferencias”
Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
PROPÓSITO:
En el diseño de una sala de conferencias, el objetivo es:
� Conseguir condiciones de confort acústico adecuadas para lograr una buena inteligibilidad de la palabra.
Se debe lograr que el porcentaje de palabras correctamente interpretadas por el oyente sea mayor que el 90%.
Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
Confort acústico adecuado:
Es necesario atender dos aspectos fundamentales:
�El aislamiento acústico que brinde la envolvente del recinto, para protegerlo del ruido exterior y evitar que interfiera con las condiciones de audición exigidas por la actividad a desarrollar en él.
�El acondicionamiento acústico interior, adecuando la sala al uso al que estará destinada (dimensiones, forma, materiales, etc.)
TPFINAL Electroacústica – DISEÑO DE SALA DE CONFERENCIAS
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Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
DATOS de PROYECTO:
� SPL requerido a una distancia r, en dB
� Dimensiones del local en planta (largo y ancho)
� Nº de micrófonos
Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
Etapa 1
Determinación de la altura del techo del recinto de manera que la distribución de modos de la sala cumpla con el Criterio de Criterio de Densidad de ModosDensidad de Modos.
Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
Etapa 1: Informe de resultados
� Cálculo y verificación de los modos presentes (gráfico de distribución de modos por tercios de octava).
� Altura elegida del recinto . Justificación.
� Esquema de planta: ubicación tentativa de butacas, oradores y parlantes.
Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
Etapa 2:
Uso de la sala: PALABRA
Cálculo de tiempos de reverberación óptimos
Diseño de tratamiento acústico para la sala
Cálculo de tiempos de reverberación logrados (esperables)
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Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
Etapa 2: Informe de resultados
� Cálculo de TR óptimos según uso de Sala (125 a 4000 Hz)
� Cálculo de los TR para sala desocupada (sin personas)
� Cálculo de los TR considerando ocupación parcial o total
� Porcentaje de ocupación de la sala empleado para el cálculo
� Lista de materiales elegidos para lograr el TR requerido (tipo,
cantidad, ubicación)
� Tiempos de reverberación logrados (125 a 4000 Hz)
Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
Etapa 3:
Diseño de sistema de refuerzo sonoro para lograr el SPL especificado
Cálculo de la distancia crítica
Posición de la primera y última fila de espectadores
Cálculo de inteligibilidad dentro del recinto
Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
Etapa 3: Informe de resultados
� Especificaciones generales de los altavoces y micrófonos elegidos.
� Cálculo de la potencia eléctrica necesaria para especificar el amplificador de tensión que alimentará los parlantes.
� Distancia crítica
� Inteligibilidad de palabra
� Esquema en planta: ubicación final de butacas, oradores y parlantes
Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
DESARROLLO DEL TRABAJO
TPFINAL Electroacústica – DISEÑO DE SALA DE CONFERENCIAS
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Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
PARÁMETROS A DETERMINAR:� V : volumen del recinto, en m3
� T60 : TR del recinto
� r : distancia a la última fila de butacas, en m
� Q : factor de directividad de la fuente de sonido
� Se : Sensibilidad de la fuente de sonido
� Potencia eléctrica que debe entregar el amplificador de audio
� Distancia crítica
� Inteligibilidad
Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
Etapa 1: Determinar el volumen del recinto, en m3
Debemos evitar que en el recinto se formen ondas estacionarias:
1) Elección de la altura para que la sala cumpla con el Criterio de Criterio de Densidad de ModosDensidad de Modos.
2) Si la altura que resulte de aplicar este criterio no es adecuada para el proyecto, se deberá elegir otra y justificar la elección.
3) Recordar que siempre se puede recurrir a otras soluciones técnicas para evitar las ondas estacionarias:
- Superficies no paralelas- Colocación de difusores
Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
PARÁMETROS A DETERMINAR:� T60 : TR del recinto
Calcular los TR óptimos dados el volumen y destino.
Calcular el tiempo de reverberación inicial correspondiente a la sala vacía (sin personas, pero con muebles), para las 6 octavas con frecuencias centrales comprendidas entre 125 y 4000 Hz.
Calcular los TR considerando ocupación parcial o total.
Diseñar un tratamiento acústico con diversos fonoabsorbentes para ajustar los TR en cada octava.
Calcular los TR logrados
Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
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Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
TR ÓPTIMOS SEGÚN EL VOLUMEN Y DESTINO DE USO
Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
Ecuaciones para cálculo de TRóptimos
Uso de la salaFrecuencias
[Hz]TRóptimos [s](V en m3)
Palabra
125 0,41 + 0,26 log V
250 0,32 + 0,21 log V
≥ 500 0,28 + 0,18 log V
Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
El área equivalente del local sin muebles ni personas, estará
determinada por la absorción de sus superficies interiores:
vevepupupapatetepipiL
vepupatepiLLOCAL
SSSSSA
AAAAAAA
ααααα ⋅+⋅+⋅+⋅+⋅=
++++==
Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
Efecto del agregado de muebles
Supongamos que instalamos:
•Nme mesas para oradores, y que cada una absorbe Ame m2
•Nbu butacas (considerando las del público más las de los oradores), yque cada una absorbe Abu m2
El área equivalente del local con muebles y sin público, será:
[ ]
bubumemeL
bubumemevevepupupapatetepipi
BUTACASMESASLMUEBLESL
ANANAA
ANANSSSSSA
AAAAAA
⋅+⋅+=
⋅+⋅+⋅+⋅+⋅+⋅+⋅=
++=+=
1
1
1
ααααα
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Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
Para cada banda de octava, resultará un tiempo de reverberación
inicial de sala vacía (sin personas, con muebles), dado por:
11
16.0
A
VTR
⋅=
Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
Al considerar la absorción del público, al cálculo anterior debemos
agregarle la absorción de las personas sentadas en las butacas y
restar la absorción de las butacas que ya no están desocupadas.
El área equivalente del local con muebles y con público, será:
( ) perperbuperbumemeL
buperperperbubumemeL
ANANNANAA
ANANANANAA
⋅+⋅−+⋅+=
⋅−⋅+⋅+⋅+=
2
2
Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
El valor de TR2, de la sala ocupada un p%, será:
22
16.0
A
VTR =
Si TR2 > TRÓPTIMO ⇒ TRATAMIENTO FONOABSORBENTE
Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
Estos materiales aportarán un área de absorción equivalente AF :
Siendo:αFk : coeficiente de absorción sonora del material kSFk : superficie del local cubierta con el material k
∑=
=n
kkFkFF SA
1
α
∑=
=n
kFkF SS
1
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Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
Cubrir una superficie interior de SF m2 con un material
fonoabsorbente de coeficiente αF, agregará un área equivalente de
absorción sonora:
AF = αF* SF
⇒ Se debe descotar la absorción de la superficie que ya no estará
expuesta al sonido. Si se aplica sobre una pared, entonces
descontamos la absorción inicial de esa parte de la pared:
αpa* SF
Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
[ ] [ ] ( )[ ] [ ][ ]
[ ] ( )[ ] [ ]
( )[ ][ ] ( )[ ] [ ]perperbuperbumeme
FFvevepupupaFpatetepipi
perperbuperbumeme
FFpaFvevepupupapatetepipi
perperbuperbumemeFFpaFL
PERSONASVACÍASBUTACASMESASMATERIALES
ANANNAN
SSSSSSSA
ANANNAN
SSSSSSSA
ANANNANSSAA
AAAAA
⋅+⋅−+⋅+
+⋅+⋅+⋅+⋅−+⋅+⋅=
⋅+⋅−+⋅+
+⋅+⋅−⋅+⋅+⋅+⋅+⋅=
⋅+⋅−+⋅+⋅+⋅−=
+++=
αααααα
ααααααα
αα
3
3
3
3
El área equivalente del local con muebles, con público y con tratamiento fonoabsorbente, será:
Expresión completa de A3
Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
Tiempo de reverberación final:
3
3
16,0
A
VTR
⋅=
Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
Algunas veces podemos hacer alguna simplificación:
( )
L
LL
LLvepupatepiLL
vevepupupapatetepipiL
LLocalvepupatepi
S
A
SSSSSSA
SSSSSA
Si
≈⇒
⋅=++++≈
⋅+⋅+⋅+⋅+⋅=⇒
=≈≈≈≈≈
α
αα
ααααα
ααααααα:
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Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
( )( )
( )
( )[ ] [ ]
PERSONASMUEBLESFFL
FL
perperbuperbumemeFFL
FL
perperbuperbumemeFFL
LFL
perperbuperbumemeFFLFL
perperbuperbumemeFFpaFL
AASS
SAA
ANANNANSS
SAA
ANANNANSS
ASAA
ANANNANSSAA
ANANNANSSAA
++⋅+
−≈
⋅+⋅−+⋅+
⋅+
−≈
⋅+⋅−+⋅+⋅+⋅−≈
⋅+⋅−+⋅+⋅+⋅−≈
⋅+⋅−+⋅+⋅+⋅−=
α
α
α
αα
αα
1
1
3
3
3
3
3
Es una expresión simplificadaConviene trabajar con la expresión completa de A3
Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
Etapa 3
Diseño de sistema de refuerzo sonoro para lograr el SPL especificado
Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
Ecuación fundamental
Para señales sinusoidales, el nivel de presión sonora generado por
una fuente sonora de sensibilidad Se y directividad Q, en un recinto
cerrado de constante R, alimentado con una potencia eléctrica We y
medido a una distancia r de la fuente:
+++−=
Rr
QWeQSeSPL
π16log10log10log10
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Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
⋅++−+=⇒
+=⇒=
V
T
r
QQWeSeSPL
dBdoSPLrequeriSPLWeWe
163,0
16
·log10log10*log10*
6·4
602
**
π
Ecuación fundamental modificada
Criterio de diseño:
Señales con picos ≥ 4 a 10 veces el valor medio
⇒ Potencia eléctrica requerida x 4
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Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
Etapa 3: Cálculo de inteligibilidad dentro del recinto
El nivel de inteligibilidad IL depende dela pérdida de articulación de consonantes AL
y está dado por:
Se debe lograr que el porcentaje de palabras correctamente interpretadas por el oyente sea
mayor que el 90%
ALIL %100% −=
Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
Pérdida de articulación de consonantes (%ALCons):
siendo:
d distancia entre el orador y el receptor, en m
T60 tiempo de reverberación de la sala, en s (para f = 1 kHz)
Q factor de directividad de la fuente sonora V volumen de la sala, en m3
Dc distancia crítica, en m
DcdparaTAL
DcdparaVQ
TdAL
⋅>⋅=
⋅≤=
16,39%
16,3200
%
60
260
2
Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
( )
( )
−
⋅=
−=
⋅=−
⋅=
αα
α
1
161,0
1:
15,01
06,0
60
60
T
VARcon
RQT
VQDc
Distancia crítica (Dc):
Siendo:R constante de la sala, en m2Α área equivalente de absorción sonora de la sala, en m2
coeficiente medio de absorción de la sala (adimensional), para f = 1 kHz)
α
Asignatura: ELECTROACÚSTICA (66.68)
Formar Grupos de 3 ó 4 alumnosy solicitar datos de proyecto a:
Para intercambiar información inscribirse en: